10 第十章 细胞因子.pptx

第1页：第十章 细胞因子

第十章　细胞因子

第2页：本章教学大纲

本章教学大纲

掌握

细胞因子的概念、细胞因子的共同特性、分类

熟悉

几种重要细胞因子的主要分泌细胞和生物学活性

了解

细胞因子受体家族，细胞因子与临床

第3页：细胞因子与免疫治疗

细胞因子用于免疫治疗有何优势和局限性？

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第4页：细胞因子的概念

前言

细胞因子（cytokine，CK）

是一类由细胞产生的、具有多种生物学功能的小分子多肽或糖蛋白。

第5页：细胞因子的一般特点

第一节　细胞因子的共同特点

一、一般特点

• 低分子量（6～60kDa）
• 多数为单体分子，少数细胞因子为双体。
• 细胞因子与相应受体具有较高的亲和力，在10^-15～10^-9M的浓度范围内即可发挥其生物学作用。

第6页：细胞因子通过受体发挥作用

图示细胞因子通过受体发挥生物学作用：与靶细胞膜受体结合后将信号传至胞内。

第7页：细胞因子的作用方式

二、作用方式

一种细胞因子可由多种细胞产生，一种细胞在不同条件下可以合成和分泌不同的细胞因子。细胞因子通过以下方式发挥效应：

• 自分泌（autocrine）
• 旁分泌（paracrine）
• 内分泌（endocrine）

第8页：自分泌旁分泌与内分泌示意

图示细胞因子以自分泌、旁分泌和内分泌方式发挥作用，示例分子包括IL-2、TNF、TGF-β。

第9页：

第10页：细胞因子作用的共同特点

三、作用的共同特点

• 多效性（pleiotropy）
• 重叠性（redundancy）
• 协同性（synergy）
• 拮抗性（antagonism）

众多细胞因子在机体内共同存在，相互促进或抑制，形成复杂的细胞因子调节网络。

第11页：细胞因子作用的共同特点

图示细胞因子作用的共同特点：多效性、重叠性、协同性、拮抗性。

第12页：细胞因子网络

图示细胞因子网络，展示多种细胞因子相互促进或抑制形成复杂的调节网络。

第13页：细胞因子的分类

第二节　细胞因子的分类及其生物学功能

根据细胞因子功能不同，可分为：

• 白细胞介素（interleukin，IL）
• 干扰素（interferon，IFN）
• 肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）
• 集落刺激因子（colony-stimulating factor，CSF）
• 趋化性细胞因子（chemokines）
• 生长因子（growth factor，GF）

第14页：白细胞介素

一、白细胞介素（interleukin，IL）

最初是指由白细胞产生又在白细胞间发挥作用的细胞因子，但后来发现白细胞介素也可以由白细胞以外的细胞产生。目前已正式命名的白细胞介素有IL-1～IL-31。

第15页：几种白细胞介素的主要功能表

几种白细胞介素的主要功能

第16页：干扰素的分类与功能表

二、干扰素（interferon，IFN）

根据来源、结构和生物学功能不同将其分为两型：

第17页：Ⅰ型干扰素

（一）Ⅰ型干扰素（抗病毒干扰素）

具有广谱抗病毒活性，对多种病毒如DNA病毒和RNA病毒均有抑制作用；还具有免疫调节作用，促进MHCⅠ类分子表达。

第18页：Ⅱ型干扰素

（二）Ⅱ型干扰素（免疫干扰素或IFN-γ）

增强固有性免疫应答作用

增强中性粒细胞和巨噬细胞的吞噬能力；使巨噬细胞表达MHCⅡ类分子，增强其抗原提呈能力；活化NK细胞。

增强适应性免疫应答作用

能增强Th1细胞的活性，从而增强细胞免疫功能。然而，对Th2细胞的增殖有抑制作用，从而抑制体液免疫功能。

第19页：肿瘤坏死因子

三、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）

分类

TNF-α：由活化的单核-巨噬细胞产生。TNF-β：由抗原或丝裂原刺激的淋巴细胞产生，又称淋巴毒素（lymphotoxin，LT）。

功能

TNF对肿瘤细胞具有杀伤作用；参与某些炎症反应的过程；TNF还具有免疫调节作用，促进T细胞和B细胞增殖。

第20页：肿瘤坏死因子与炎症反应

图示肿瘤坏死因子与炎症反应，展示TNF诱导内皮细胞活化并促进炎症细胞渗出。

第21页：集落刺激因子

四、集落刺激因子（colony-stimulating factor，CSF）

是指能够刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血祖细胞增殖分化，在半固体培养基中形成相应细胞集落的细胞因子。

第22页：集落刺激因子的分类

CSF分类

• 干细胞因子（SCF）
• 粒细胞集落刺激因子（G-CSF）
• 巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）
• 粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）
• 多重集落刺激因子（multi-CSF，又称IL-3）
• 红细胞生成素（EPO）
• 血小板生成素（TPO）

第23页：

第24页：趋化性细胞因子

五、趋化性细胞因子（chemokines）

是对免疫细胞具有趋化作用的细胞因子统称。根据近氨基端的半胱氨酸的位置、排列顺序和数量，分为四个亚族：

• CXC亚家族：IL-8
• CC亚家族：单核细胞趋化蛋白1（MCP-1）
• C亚家族
• CX3C亚家族

第25页：趋化因子亚家族

图示趋化因子亚家族，展示CXC、CC、C与CX3C四类分子近氨基端半胱氨酸的排列差异。

第26页：IL-8对中性粒细胞的趋化作用

图示IL-8对中性粒细胞的趋化作用，引导中性粒细胞迁移至炎症部位。

第27页：生长因子与TGF-β

六、生长因子（growth factor，GF）

是具有刺激细胞生长作用的细胞因子。

转化生长因子-β（TGF-β）

主要由活化的T细胞或B细胞产生，多数肿瘤细胞也可产生TGF-β。免疫调节功能：抑制免疫活性细胞的增殖；抑制淋巴细胞的分化；抑制细胞因子产生。

第28页：细胞因子总结

细胞因子总结

• Th1型细胞因子：IL-2、IFN-γ、TNF-β
• Th2型细胞因子：IL-4、IL-5、IL-10
• 巨噬细胞产生的细胞因子：TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、IL-12
• 抗病毒作用：IFN-α／β
• 炎症性细胞因子：TNF、IL-1、IL-6、IL-8
• 具有系统效应的细胞因子：IL-1、IL-6、TNF
• 具有免疫抑制作用的细胞因子：IL-10、TGF-β

第29页：细胞因子受体的作用机制

第三节　细胞因子受体

细胞因子发挥生物学功能是通过与靶细胞膜表面的受体相结合，将信号传递到细胞内部，引起细胞基因转录的变化而发挥作用的。细胞因子受体除了以膜结合形式存在外，还以可溶性细胞因子受体形式存在于体液中。

第30页：细胞因子受体家族分类

一、膜型细胞因子受体家族的分类

根据胞膜外区氨基酸序列的同源性和结构特征，细胞因子受体可分为五个超家族：

1. Ⅰ型细胞因子受体
2. Ⅱ型细胞因子受体
3. Ⅲ型细胞因子受体
4. Ⅳ型细胞因子受体
5. 趋化性细胞因子受体家族

第31页：

第32页：细胞因子受体的共同链

二、细胞因子受体中的共同链

大多数细胞因子受体是由两个或两个以上的亚单位组成。某些细胞因子受体可共用一条受体亚单位，此亚单位参与多个受体信号传导，称为共同链。如IL-2Rγ链。

第33页：可溶性细胞因子受体

三、可溶性细胞因子受体（soluble cytokine receptor）

可溶型细胞因子受体可作为相应细胞因子的运载体，也可与相应的膜型受体竞争配体而起到抑制作用。

第34页：细胞因子异常与疾病

第四节　细胞因子与临床（自学）

一、细胞因子异常与疾病

（一）细胞因子及其受体的缺陷

先天性缺陷：如性联重症联合免疫缺陷病（XSCID），患者的IL-2受体γ链缺陷。

（二）细胞因子表达过高

与多种免疫病理损伤相关。

（三）可溶性细胞因子受体水平升高

可影响细胞因子的正常生物学效应。

第35页：细胞因子的临床应用

二、细胞因子的临床应用

利用基因工程技术生产的重组细胞因子作为生物应答调节剂治疗肿瘤、造血功能障碍等已收到良好的疗效。

第36页：本章重点

本章重点

• 细胞因子的概念
• 细胞因子的作用方式和共同特点
• 细胞因子的种类
• 几种重要白细胞介素IL-1、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10的主要细胞来源
• IL-12、干扰素、肿瘤坏死因子、TGF-β的主要细胞来源及生物学功能
• 集落刺激因子、趋化因子的主要生物学功能